水上应急资源配置优化方法、装置、电子设备及存储介质

1.本发明涉及水上应急搜救资源配置技术领域，具体涉及一种水上应急资源配置优化方法、装置、电子设备及存储介质。


背景技术：

2.水上应急资源的配置直接影响应急救援的效率和事故造成的损失，因此，如何实现水上应急资源的合理配置成为热点研究方向。
3.现有技术中的水上应急资源分配方法存在以下几个技术问题：1、主要是针对单一水上应急资源的配置优化方法，无法适用于多种水上应急资源的分配，而水上应急资源会因资源特征而不一样，可能会导致多种水上应急资源的配置不合理。2、现有的应急资源配置优化方法大多依赖于专家的经验。换句话说，由于主观偏好，这种方法可能会进一步加剧水上应急资源配置不合理的技术问题。
4.因此，急需提出一种水上应急资源配置优化方法、装置、电子设备及存储介质，用于实现提高水上应急资源配置合理性的技术效果。


技术实现要素：

5.有鉴于此，有必要提供一种水上应急资源配置优化方法、装置、电子设备及存储介质，用以解决现有技术中存在的水上应急资源配置不合理的技术问题。
6.一方面，本发明提供了一种水上应急资源配置优化方法，包括：
7.确定多个海上应急决策单元以及所述海上应急决策单元的应急投入指标和产出指标；
8.确定所述应急投入指标和所述产出指标的主观权重和客观权重，并根据所述主观权重和所述客观权重确定应急投入指标综合权重和产出指标综合权重；
9.基于所述应急投入指标综合权重、所述产出指标综合权重以及预先构建的初始数据包络分析模型确定目标数据包络分析模型，并根据所述目标数据包络分析模型确定所述海上应急决策单元的应急相对效率值和无效应急决策单元；
10.构建逆数据包络分析模型，根据所述逆数据包络分析模型和所述应急相对效率确定所述无效海上应急决策单元的调整应急投入指标，并根据所述调整应急投入指标确定优化水上应急资源方案。
11.在一些可能的实现方式中，所述应急投入指标包括设备支持资源、人力支持资源、物资支持资源以及通信支持资源；所述产出指标包括获救人员数量、获救船舶数量、回收溢油数量以及水上交通事故数量。
12.在一些可能的实现方式中，所述确定所述应急投入指标和所述产出指标的主观权重和客观权重，包括：
13.基于层次分析法确定所述应急投入指标和所述产出指标的主观权重；
14.基于变异系数法确定所述应急投入指标和所述产出指标的客观权重。
15.在一些可能的实现方式中，所述目标数据包络分析模型为：
[0016][0017]
所述目标数据包络分析模型的约束条件为：
[0018][0019]
式中，θ为应急相对效率值；ε为非阿基米德无穷小量；为松弛变量；为剩余变量；m为应急投入指标的种类数；s为产出指标的种类数；n为海上应急决策单元的总个数；a
cw
为应急投入指标综合权重；b
cw
为产出指标综合权重；x
ij
为第j个海上应急决策单元的第i种应急投入指标的投入总量；y
rj
为第j个海上应急决策单元的第r种产出指标的产出总量；λj为第j各海上应急决策单元对应的目标数据包络分析模型的自带权重；x
j0
为第j0个海上应急决策单元的应急输入指标；y
j0
为第j0个海上应急决策单元的产出指标。
[0020]
在一些可能的实现方式中，所述根据所述目标数据包络分析模型确定所述海上应急决策单元的应急相对效率值和无效海上应急决策单元，包括：
[0021]
判断所述应急相对效率值是否大于或等于1，且所述松弛变量和所述剩余变量是否为0；
[0022]
当所述应急相对效率值大于或等于1，且所述松弛变量和所述剩余变量均为0时，所述海上应急决策单元为强有效海上应急决策单元；
[0023]
当所述应急相对效率值大于或等于1，且所述松弛变量或所述剩余变量大于0时，所述海上应急决策单元为弱有效海上应急决策单元；
[0024]
当所述应急相对效率值小于1时，所述海上应急决策单元为无效海上应急决策单元。
[0025]
在一些可能的实现方式中，所述根据所述逆数据包络分析模型和所述应急相对效率确定所述无效海上应急决策单元的调整应急投入指标，并根据所述调整应急投入指标确定优化水上应急资源方案，包括：
[0026]
确定所述无效海上应急决策单元的给定应急相对效率以及调整产出指标；
[0027]
根据所述逆数据包络分析模型、所述给定应急相对效率以及所述调整产出指标确定所述无效海上应急决策单元的调整应急投入指标，并根据所述调整应急投入指标确定优化水上应急资源方案。
[0028]
在一些可能的实现方式中，所述逆数据包络分析模型为：
[0029][0030]
所述逆数据包络分析模型的约束条件为：
[0031][0032]
式中，ai为调整应急投入指标中的第i个调整应急投入指标；ci为第i个应急投入指标的综合权重；α为调整应急投入指标；β为调整产出指标；λ
j0
为第j0个海上应急决策单元对应的目标数据包络分析模型的自带权重；v
cw
为给定应急相对效率。
[0033]
另一方面，本发明还提供了一种水上应急资源配置优化装置，包括：
[0034]
投入产出指标确定单元，用于确定多个海上应急决策单元以及所述海上应急决策单元的应急投入指标和产出指标；
[0035]
综合权重确定单元，用于确定所述应急投入指标和所述产出指标的主观权重和客观权重，并根据所述主观权重和所述客观权重确定应急投入指标综合权重和产出指标综合权重；
[0036]
无效应急决策单元确定单元，用于基于所述应急投入指标综合权重、所述产出指标综合权重以及预先构建的初始数据包络分析模型确定目标数据包络分析模型，并根据所述目标数据包络分析模型确定所述海上应急决策单元的应急相对效率值和无效应急决策单元；
[0037]
资源配置优化单元，用于构建逆数据包络分析模型，根据所述逆数据包络分析模型和所述应急相对效率确定所述无效海上应急决策单元的调整应急投入指标，并根据所述调整应急投入指标确定优化水上应急资源方案。
[0038]
另一方面，本发明还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，其中，
[0039]
所述存储器，用于存储程序；
[0040]
所述处理器，与所述存储器耦合，用于执行所述存储器中存储的所述程序，以实现上述任意一种实现方式中所述的水上应急资源配置优化方法中的步骤。
[0041]
另一方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机可读取的程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时能够实现上述任意一种实现方式中所述的水上应急资源配置优化方法中的步骤。
[0042]
采用上述实施例的有益效果是：本发明提供的水上应急资源配置优化方法，通过确定应急投入指标和产出指标的主观权重和客观权重，并根据主观权重和客观权重确定应急投入指标综合权重和产出指标综合权重，基于应急投入指标综合权重、产出指标综合权重以及预先构建的初始数据包络分析模型确定目标数据包络分析模型，结合客观数据和专家经验获得目标数据包络分析模型，提高了目标数据包络分析模型的合理性和准确性，从而提高了最终获得的优化水上应急资源方案的配置合理性和准确性。
[0043]
进一步地，本发明通过设置通过目标数据包络分析模型确定优化水上应急资源方案，而数据包络分析模型适用于对多种应急投入指标和多种产出指标进行线性规划，避免
了现有技术中仅可对单一应急资源进行配置的技术问题，进一步提高了优化水上应急资源方案的配置合理性和准确性。
附图说明
[0044]
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0045]
图1为本发明提供的水上应急资源配置优化方法的一个实施例流程示意图；
[0046]
图2为本发明图1中s102的一个实施例流程示意图；
[0047]
图3为本发明图1中s103的一个实施例流程示意图；
[0048]
图4为本发明图1中s104的一个实施例流程示意图；
[0049]
图5为本发明提供的水上应急资源配置优化装置的一个实施例结构示意图；
[0050]
图6为本发明提供的电子设备的一个实施例结构示意图。
具体实施方式
[0051]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0052]
应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。本发明中使用的流程图示出了根据本发明的一些实施例实现的操作。应当理解，流程图的操作可以不按顺序实现，没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外，本领域技术人员在本发明内容的指引下，可以向流程图添加一个或多个其他操作，也可以从流程图中移除一个或多个操作。
[0053]
附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器系统和/或微控制器系统中实现这些功能实体。
[0054]
本发明实施例提供了一种水上应急资源配置优化方法、装置、电子设备及存储介质，以下分别进行说明。
[0055]
图1为本发明提供的水上应急资源配置优化方法的一个实施例流程示意图，如图1所示，水上应急资源配置优化方法包括：
[0056]
s101、确定多个海上应急决策单元以及海上应急决策单元的应急投入指标和产出指标；
[0057]
s102、确定应急投入指标和产出指标的主观权重和客观权重，并根据主观权重和客观权重确定应急投入指标综合权重和产出指标综合权重；
[0058]
s103、基于应急投入指标综合权重、产出指标综合权重以及预先构建的初始数据包络分析模型确定目标数据包络分析模型，并根据目标数据包络分析模型确定海上应急决策单元的应急相对效率值和无效应急决策单元；
[0059]
s104、构建逆数据包络分析模型，根据逆数据包络分析模型和应急相对效率确定无效海上应急决策单元的调整应急投入指标，并根据调整应急投入指标确定优化水上应急资源方案。
[0060]
与现有技术相比，本发明实施例提供的水上应急资源配置优化方法，通过确定应急投入指标和产出指标的主观权重和客观权重，并根据主观权重和客观权重确定应急投入指标综合权重和产出指标综合权重，基于应急投入指标综合权重、产出指标综合权重以及预先构建的初始数据包络分析模型确定目标数据包络分析模型，结合客观数据和专家经验获得目标数据包络分析模型，提高了目标数据包络分析模型的合理性和准确性，从而提高了最终获得的优化水上应急资源方案的配置合理性和准确性。
[0061]
进一步地，本发明实施例通过设置通过目标数据包络分析模型确定优化水上应急资源方案，而数据包络分析模型适用于对多种应急投入指标和多种产出指标进行线性规划，避免了现有技术中仅可对单一应急资源进行配置的技术问题，进一步提高了优化水上应急资源方案的配置合理性和准确性。
[0062]
需要说明的是：为了简化模型，本发明实施例中的目标数据包络分析模型基于以下假设：
[0063]
(1)仅考虑海上应急决策单元的应急投入指标数量对应急搜救产出的影响；
[0064]
(2)假设每个海上应急决策单元对应急投入指标的使用效率相同，并且在一段时间内不会有明显变化；
[0065]
(3)假设自然条件的变化对海上应急决策单元使用应急投入指标的效率无影响；
[0066]
(4)假设同一类型的应急投入指标产生的搜救效益相同。
[0067]
还需要说明的是：本发明实施例中的海上应急决策单元为海事管理机构。
[0068]
在本发明的具体实施例中，应急投入指标包括设备支持资源、人力支持资源、物资支持资源以及通信支持资源；产出指标包括获救人员数量、获救船舶数量、回收溢油数量以及水上交通事故数量。
[0069]
在本发明的一些实施例中，如图2所示，步骤s102包括：
[0070]
s201、基于层次分析法(analytic hierarchy process，ahp)确定应急投入指标和产出指标的主观权重；
[0071]
s202、基于变异系数法(coefficient of variation，cv)确定应急投入指标和产出指标的客观权重。
[0072]
本发明分别通过层次分析法和变异系数法对应获得主观权重和客观权重，可提高获得的主观权重和客观权重的准确性。
[0073]
应当理解的是：当获得主观权重和客观权重后，采用线性加权法获得应急投入指标综合权重和产出指标综合权重。
[0074]
在本发明的一些实施例中，目标数据包络分析模型为：
[0075][0076]
目标数据包络分析模型的约束条件为：
[0077][0078]
式中，θ为应急相对效率值；ε为非阿基米德无穷小量；为松弛变量；为剩余变量；m为应急投入指标的种类数；s为产出指标的种类数；n为海上应急决策单元的总个数；a
cw
为应急投入指标综合权重；b
cw
为产出指标综合权重；x
ij
为第j个海上应急决策单元的第i种应急投入指标的投入总量；y
rj
为第j个海上应急决策单元的第r种产出指标的产出总量；λj为第j各海上应急决策单元对应的目标数据包络分析模型的自带权重；x
j0
为第j0个海上应急决策单元的应急输入指标；y
j0
为第j0个海上应急决策单元的产出指标。
[0079]
在本发明的一些实施例中，如图3所示，步骤s103包括：
[0080]
s301、判断应急相对效率值是否大于或等于1，且松弛变量和剩余变量是否为0；
[0081]
s302、当应急相对效率值大于或等于1，且松弛变量和剩余变量均为0时，海上应急决策单元为强有效海上应急决策单元；
[0082]
s303、当应急相对效率值大于或等于1，且松弛变量或剩余变量大于0时，海上应急决策单元为弱有效海上应急决策单元；
[0083]
s304、当应急相对效率值小于1时，海上应急决策单元为无效海上应急决策单元。
[0084]
在本发明的一些实施例中，如图4所示，步骤s104包括：
[0085]
s401、确定无效海上应急决策单元的给定应急相对效率以及调整产出指标；
[0086]
s402、根据逆数据包络分析模型、给定应急相对效率以及调整产出指标确定无效海上应急决策单元的调整应急投入指标，并根据调整应急投入指标确定优化水上应急资源方案。
[0087]
其中，步骤s401可具体为：引入一个虚拟海上应急决策单元，虚拟海上应急决策单元的应急相对效率为给定应急相对效率，但虚拟海上应急决策单元的产出指标为调整产出指标，从而确定虚拟海上应急决策单元的调整应急投入指标。
[0088]
本发明实施例根据逆数据包络分析模型、给定应急相对效率以及调整产出指标确定无效海上应急决策单元的调整应急投入指标，可增加无效海上应急决策单元的产出指标，提高优化水上应急资源方案的合理性。
[0089]
在本发明的一些实施例中，逆数据包络分析模型为：
[0090][0091]
逆数据包络分析模型的约束条件为：
[0092][0093]
式中，ai为调整应急投入指标中的第i个调整应急投入指标；ci为第i个应急投入指标的综合权重；α为调整应急投入指标；β为调整产出指标；λ
j0
为第j0个海上应急决策单元对应的目标数据包络分析模型的自带权重；v
cw
为给定应急相对效率。
[0094]
为了更好实施本发明实施例中的水上应急资源配置优化方法，在水上应急资源配置优化方法基础之上，对应的，本发明实施例还提供了一种水上应急资源配置优化装置，如图5所示，水上应急资源配置优化装置500包括：
[0095]
投入产出指标确定单元501，用于确定多个海上应急决策单元以及海上应急决策单元的应急投入指标和产出指标；
[0096]
综合权重确定单元502，用于确定应急投入指标和产出指标的主观权重和客观权重，并根据主观权重和客观权重确定应急投入指标综合权重和产出指标综合权重；
[0097]
无效应急决策单元确定单元503，用于基于应急投入指标综合权重、产出指标综合权重以及预先构建的初始数据包络分析模型确定目标数据包络分析模型，并根据目标数据包络分析模型确定海上应急决策单元的应急相对效率值和无效应急决策单元；
[0098]
资源配置优化单元504，用于构建逆数据包络分析模型，根据逆数据包络分析模型和应急相对效率确定无效海上应急决策单元的调整应急投入指标，并根据调整应急投入指标确定优化水上应急资源方案。
[0099]
上述实施例提供的水上应急资源配置优化装置500可实现上述水上应急资源配置优化方法实施例中描述的技术方案，上述各模块或单元具体实现的原理可参见上述水上应急资源配置优化方法实施例中的相应内容，此处不再赘述。
[0100]
如图6所示，本发明还相应提供了一种电子设备600。该电子设备600包括处理器601、存储器602及显示器603。图6仅示出了电子设备600的部分组件，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件，可以替代的实施更多或者更少的组件。
[0101]
处理器601在一些实施例中可以是一中央处理器(central processing unit，cpu)，微处理器或其他数据处理芯片，用于运行存储器602中存储的程序代码或处理数据，例如本发明中的水上应急资源配置优化方法。
[0102]
在一些实施例中，处理器601可以是单个服务器或服务器组。服务器组可为集中式或分布式的。在一些实施例中，处理器601可为本地的或远程的。在一些实施例中，处理器601可实施于云平台。在一实施例中，云平台可包括私有云、公共云、混合云、社区云、分布式云、内部间、多重云等，或以上的任意组合。
[0103]
存储器602在一些实施例中可以是电子设备600的内部存储单元，例如电子设备600的硬盘或内存。存储器602在另一些实施例中也可以是电子设备600的外部存储设备，例如电子设备600上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smart media card，smc)，安全数字
(secure digital，sd)卡，闪存卡(flash card)等。
[0104]
进一步地，存储器602还可既包括电子设备600的内部储存单元也包括外部存储设备。存储器602用于存储安装电子设备600的应用软件及各类数据。
[0105]
显示器603在一些实施例中可以是led显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及oled(organic light-emitting diode，有机发光二极管)触摸器等。显示器603用于显示在电子设备600的信息以及用于显示可视化的用户界面。电子设备600的部件601-603通过系统总线相互通信。
[0106]
在一实施例中，当处理器601执行存储器602中的水上应急资源配置优化程序时，可实现以下步骤：
[0107]
确定多个海上应急决策单元以及海上应急决策单元的应急投入指标和产出指标；
[0108]
确定应急投入指标和产出指标的主观权重和客观权重，并根据主观权重和客观权重确定应急投入指标综合权重和产出指标综合权重；
[0109]
基于应急投入指标综合权重、产出指标综合权重以及预先构建的初始数据包络分析模型确定目标数据包络分析模型，并根据目标数据包络分析模型确定海上应急决策单元的应急相对效率值和无效应急决策单元；
[0110]
构建逆数据包络分析模型，根据逆数据包络分析模型和应急相对效率确定无效海上应急决策单元的调整应急投入指标，并根据调整应急投入指标确定优化水上应急资源方案。
[0111]
应当理解的是：处理器601在执行存储器602中的水上应急资源配置优化程序时，除了上面的功能之外，还可实现其它功能，具体可参见前面相应方法实施例的描述。
[0112]
进一步地，本发明实施例对提及的电子设备600的类型不做具体限定，电子设备600可以为手机、平板电脑、个人数字助理(personal digitalassistant，pda)、可穿戴设备、膝上型计算机(laptop)等便携式电子设备。便携式电子设备的示例性实施例包括但不限于搭载ios、android、microsoft或者其他操作系统的便携式电子设备。上述便携式电子设备也可以是其他便携式电子设备，诸如具有触敏表面(例如触控面板)的膝上型计算机(laptop)等。还应当理解的是，在本发明其他一些实施例中，电子设备600也可以不是便携式电子设备，而是具有触敏表面(例如触控面板)的台式计算机。
[0113]
相应地，本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质用于存储计算机可读取的程序或指令，程序或指令被处理器执行时，能够实现上述各方法实施例提供的水上应急资源配置优化方法中的步骤或功能。
[0114]
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件(如处理器，控制器等)来完成，计算机程序可存储于计算机可读存储介质中。其中，计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。
[0115]
以上对本发明所提供的水上应急资源配置优化方法、装置、电子设备及存储介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。